Лазерно-локационное зондирование атмосферы в Центрально-Азиатском регионе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, доктор физико-математических наук Чен, Борис Борисович

• Чен, Борис Борисович
• доктор физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Чен, Борис Борисович

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТОДИКИ ЛАЗЕРНО-ЛОКАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ

1.1. Методика измерений градиента температуры, турбулентного потока тепла и дефицита влажности

1.2. Методика диагностики состояния системы «почва- растение-воздух»

1.3. Экспериментальная проверка методики диагностики системы

1.4. Оптические методы определения турбулентного состояния приземного слоя

Выводы

2. МЕТОДИКИ ЛАЗЕРНО-ЛОКАЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

СТРАТОСФЕРЫ

2.1. Методология лазерно-локационного зондирования стратосферы

2.2. Аппаратура и методика обработки данных лидарных измерений

2.3. Методика определения температуры

2.4. Методика разработки региональных моделей молекулярной атмосферы

2.5. Методика учета влияния оптического состояния стратосферного аэрозоля на приземную температуру региона

Выводы

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ В ПРИЗЕМНОМ СЛОЕ 99 3.1. Экспериментальная проверка лазерно-локационного метода при распространении многомодового сферического лазерного излучения в горных условиях

3.2. Влияние состояния приземного слоя и подстилающей поверхности на распространение локационного сигнала

3.3. Распределения структурной постоянной показателя преломления воздуха

3.4. Результаты исследований связей лазерно-локационного сигнала с параметрами приземного слоя

Выводы

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛИДАРНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ СТРАТОСФЕРЫ

4.1. Обоснование разработки региональных моделей молекулярной атмосферы

4.2. Результаты зондирования стратосферы

4.3. Динамические процессы и оптическое состояние аэрозольной атмосферы

4.4. Термическое состояние стратосферы

Выводы

5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ. МОДЕЛИ

5.1. Связи лазерно-локационного сигнала с параметрами системы «почва- растение- воздух»

5.2. Особенности турбулентного состояния приземного слоя в горных условиях

5.3. Региональные модели термодинамических и оптических параметров молекулярной атмосферы

5.4. Динамика фонового состояния оптических характеристик стратосферного аэрозоля

5.5. Динамика оптических характеристик при возмущениях атмосферы

5.6. Влияние динамических процессов на оптическое состояние стратосферного аэрозоля

5.7. Региональные модели температуры стратосферы

5.8. Влияние оптического состояния стратосферного аэрозоля на приземную температуру региона Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Лазерно-локационное зондирование атмосферы в Центрально-Азиатском регионе»

Большинство дистанционных методов измерений в физике атмосферы основано на использовании измерений различных характеристик электромагнитного излучения в различных диапазонах спектра, что поставило исследователей перед острой необходимостью изучить закономерности распространения электромагнитных волн с учетом влияния слоев атмосферы как среды с переменным показателем преломления.

В применении к атмосфере это означало развитие в первую очередь широких теоретических и экспериментальных исследований закономерностей распространения электромагнитных волн в атмосфере, в частности оптического диапазона в зависимости от метеорологических условий. Это, естественно, привело к созданию новых методов исследования самих слоев атмосферы, к изучению атмосферных явлений с помощью оптических волн, приходящих в точку приема с определенной информацией о состоянии среды распространения.

Первые попытки применения оптического излучения для дистанционного определения некоторых параметров атмосферы были предприняты в начале XX в. [1,2]. Но в связи с недостатком знаний по оптике атмосферных процессов, ограниченностью математического аппарата решения обратных задач и отсутствием мощных источников оптического излучения практическое значение методов оптического зондирования атмосферы было чрезвычайно мало. Второй этап их развития начинается в 60-х годах после изобретения лазеров. Специфические свойства лазерного излучения и перспектива их практического использования стимулировали огромный интерес ученых к решению фундаментальных проблем распространения пространственно-ограниченных узконаправленных световых пучков в атмосфере. В результате за короткое время были изучены основные закономерности взаимодействия лазерного излучения с атмосферой [3,4], что позволило приступить к решению более сложных проблем, связанных с разработкой методов лазерного зондирования атмосферы [5-8].

Известно [3,4], что на энергетические характеристики лазерного излучения, распространяющегося в атмосфере, существенное влияние оказывают флуктуационные явления, обусловленные турбулентностью, поглощение газовыми компонентами воздуха, а также молекулярное и аэрозольное рассеяния. Поглощение излучения молекулами газовой фазы носит селективный характер. Выбором длины волны зондирующего излучения этот эффект можно свести к минимуму и не учитывать по сравнению с другими факторами, влияющими на ослабление лазерного пучка в атмосфере.

Влияние турбулентности на характеристики эхосигнала. Флуктуации показателя преломления атмосферного воздуха, обусловленные турбулентностью, приводят к флуктуациям амплитуды и фазы волны в оптическом пучке, распространяющемся в атмосфере. В результате изменяется его структура: пучок уширяется, расщепляется на ряд отдельных более тонких пучков, смещается центр «тяжести» пучка и т.д. Исследованию закономерностей распространения пространственно-ограниченных световых пучков на прямых трассах в турбулентной атмосфере посвящено большое количество работ. Подробную библиографию можно найти в монографиях [3,5-7]. Результаты этих исследований показывают, что атмосферная турбулентность в значительной мере ухудшает параметры пучков, расходимость которых близка к дифракционному пределу [7]. В .то же время при оценках средней интенсивности пучков, имеющих расходимость (р>3 ■ 10-4 рад, влиянием турбулентности можно пренебречь.

При зондировании атмосферы моностатическим лидаром лазерное излучение проходит слой турбулентной атмосферы дважды: в прямом направлении - от источника до рассеивающего объема и в обратном - от рассеивающего объема до приемника. В результате излучение передатчика до попадания на приемник дважды взаимодействует с одними и теми же неоднородностями среды за период значительно меньше их «времени жизни», что приводит к отличию статистических характеристик принимаемого сигнала на локационных трассах от сигнала с прямых. Так, например, вследствие корреляции флуктуаций фазы падающей и отраженной волн, изображение уголкового отражателя в фокальной плоскости приемного телескопа практически не смещается, что' обусловлено компенсацией смещения за счет поворота пространственного распределения поля падающей на уголок волны. При отражении от зеркального диска, наоборот, дисперсия смещений его локационного изображения в два раза больше дисперсии смещений изображения источника такого же размера, удаленного от приемного телескопа на удвоенное расстояние [6,8].

Известно, что рассеяние света на совокупности большого числа статистически независимых частиц происходит некогерентно [3,9-11]. Поэтому суммарный эхосигнал, приходящий на приемник лидара из рассеивающего объема, можно представить как суперпозицию некогерентных волн от совокупности точечных отражателей, свойства которых определяются видом рассеивающих центров. Флуктуации амплитуды при отражении сферической волны от точечного отражателя исследованы в работе [6]. В ней показано, что увеличение приемной апертуры лидара более чем в 2-3 раза по сравнению с радиусом первой зоны Френеля ЛЕ (Л -длина волны, Ь- расстояние до отражателя) практически не снижает уровня флуктуаций амплитуды эхосигнала от точечного отражателя. В то же время увеличение размера отражателя до масштаба л/лх существенно уменьшает уровень флуктуаций. Следовательно, с целью уменьшения флуктуаций интенсивности отраженного сигнала параметры приемной и передающей систем лидара следует выбирать так, чтобы диаметр входного отверстия приемного телескопа и поперечный размер рассеивающего объема превосходили в несколько раз радиус корреляции флуктуаций интенсивности, который в области слабых флуктуаций для плоской волны имеет порядок радиуса первой зоны Френеля у/Л. В подтверждение приведем выражение для дисперсии флуктуаций центра тяжести изображения в фокальной плоскости линзы при локации ламбертовской поверхности, полученное в [12],

Д2^>=0,35/,2С>-1/3, (1) о где - фокусное расстояние; С £ - структурная характеристика флуктуаций диэлектрической проницаемости среды; Ь- расстояние до поверхности; г- эффективный размер освещенного пятна на отражающей поверхности. Выражение (1) получено при условии: г»гп (гп-эффективный размер приемной апертуры); г» л[ЯЬ; расстояние между источником и приемником (база) много больше среднего размера

2 14 2/3 неоднородностей среды. Если в (1) положим =100 см, СЕ = 2-10" см" - наибольшее значение, реализующееся в приземном слое атмосферы [3,5,7], Ь= 105 см, г= 0пЬ (вп- угол расходимости излучения передатчика), при вп= 10"3 рад, то получим Л^ 1,23-10"3 см. Учитывая ряд условий при получении выражения (1), эту оценку следует считать довольно грубой. Но малость величины Лр не противоречит качественным рассуждениям выше, тем более, что в эксперименте с обычными лидарными системами не наблюдаются большие значения флуктуаций амплитуды отраженного атмосферой сигнала.

Рассеяние лазерного излучения. Рассеяние оптических волн обычно подразделяют на три вида: рассеяние Ми, релеевское рассеяние и комбинационное [13,14]. Первые два вида рассеяния происходят на длине волны падающего излучения и относятся к классу упругих взаимодействий поля с веществом. Хотя при релеевском рассеянии происходит некоторое уширение спектра излучения (вследствие эффекта Допплера), но в целом в условиях земной атмосферы частичное смещение спектра относительно мало [13]. Комбинационное рассеяние сопровождается обменом энергией электромагнитной волны с собственными энергетическими уровнями молекул или атомов. Поэтому частотный спектр комбинационного рассеяния представлен набором линий, смещенных относительно частоты падающего излучения в ту или иную сторону на величину, равную собственным частотам взаимодействующих с излучением молекул [13,15,16]. Интенсивность спонтанного комбинационного рассеяния (СКР) на два-три порядка меньше интенсивности релеевского рассеяния, но использование этого явления для дистанционной диагностики атмосферы весьма перспективно [13], так как интерпретация данных лазерного зондирования в этом случае упрощается, например, при дистанционном определении прозрачности [17]. Поскольку подробное описание явления СКР выходит за рамки настоящей работы, ограничимся ссылками на соответствующие публикации [13,15,16] и перейдем к краткой характеристике других видов рассеяния.

Эффективность рассеяния оптического излучения на отдельной частице существенно зависит от относительного размера частицы по сравнению с длиной волны X. Для частиц сферической формы радиуса а эта зависимость выражается через параметр р= 2тш/Х: если р>1, -рассеяние Ми, при р<0,3- 0,5 - релеевское. Но, как показал Ван де Хюлст

18], для существования релеевского рассеяния необходимо выполнение двух условий: где т- комплексный показатель преломления вещества частицы. Физически это означает, что фазовый сдвиг между внешним (облучающим частицу) и внутренним полями должен быть пренебрежимо мал.

Линейные размеры частиц аэрозоля в атмосфере представлены широким спектром от 10"3 до 104 мкм. Поэтому для описания закономерностей взаимодействия оптического излучения с аэрозолем целесообразно пользоваться общей теорией Ми, которая в частном случае малых частиц при выполнении условий (2) дает приближение релеевского рассеяния. Но в то же время при рассеянии излучения оптического диапазона длин волн на молекулах воздуха вне резонансов всегда справедливы условия (2) и, как следствие, теория Ми. Поэтому для задач лазерного зондирования атмосферы, где, как правило, необходимо разделять рассеяние на ансамбле взвешенных в воздухе твердых или жидких частиц и рассеяние на газовом компоненте атмосферы, рассмотрим основные закономерности явления молекулярного (релеевского) и аэрозольного рассеяния. С учетом того, что теория Ми дает строгое решение задачи рассеяния электромагнитной волны на однородном шаре, а ее применение для описания закономерностей рассеяния излучения на неоднородных частицах неправильной формы связано с введением ограничений [18], при описании явления аэрозольного рассеяния в атмосфере будем руководствоваться экспериментальными результатами.

Р« 1,

2)

Молекулярное рассеяние. Теория молекулярного рассеяния света Кабанна- Рэлея дает следующее выражение для величины коэффициента объемного рассеяния в газах [3,9,13,14]:

3) зла4 6-7Д где И- число молекул в единице объема; тс- показатель преломления среды; Л- длина волны излучения; А- фактор деполяризации рассеянного о излучения (для молекул воздуха А =0,035). Величина (тс -1) пропорциональна концентрации молекул N или плотности воздуха рв. Поэтому объемный коэффициент молекулярного рассеяния при заданной длине волны Л пропорционален плотности воздуха. Если известно значение сгл0(Л0) на некоторой длине волны Л0 при нормальных условиях в атмосфере (р=ро и Т=Т0), то для других условий сг/;(2),будет определяться как

Р то

С 2 \4 л0 ал(Л) = ак0(Л о)--^^ • (4)

Р о Т \ Л )

Поперечное сечение молекулярного рассеяния для диапазона 0,2-20 мкм рассчитаны Пендорфом [25], высотные профили коэффициентов молекулярного рассеяния можно найти в работах [3,13,14]. На длине волны Л = 0,55 мкм поперечное сечение молекулярного рассеяния для

0 -21 2 атмосферного воздуха равно сгк (Л = 0,55мкм) = 4,56 • 10 см .

19 —3

Концентрация молекул воздуха на уровне моря =2,55-10 см .

О 1

Отсюда следует, что аКо(Л=0,55 мкм)=1,16-10" км" . Используя затем данные стандартной атмосферы или результаты прямых измерений Т и Р, по (4) нетрудно оценить значения сгл(Я) на высотах до 100 км, где атмосферный воздух представлен однородной смесью газов [13]. Индикатриса молекулярного рассеяния х(у) = /и(у) = -^1 + со82у) (5) симметрична относительно плоскости, перпендикулярной к направлению падающего светового пучка и проходящей через центр рассеивающего объема. Коэффициенты общего сгЛ и обратного молекулярного рассеяния <тЛл. связаны соотношением с7Яя(Л)=0,119-стя(Л). (6)

Поскольку при лазерном зондировании измеряется интенсивность излучения, рассеянного в направлении «назад», выражение (6) можно использовать для определения сгя(Л) по измеренным значениям стЯя(Л). Это, в свою очередь, дает возможность дистанционно определять плотность атмосферного воздуха.

Аэрозольное рассеяние и ослабление. Теория рассеяния электромагнитных волн аэрозольными частицами в приближении диэлектрических сфер подробно изложена в монографиях [10,18]. На ее основе можно получить выражение для объемного коэффициента рассеяния при заданной длине волны ио ии

Л) = Ы^т2К{а, т, Л)- /(а)с1а = М^т2К(р, т)- f{a)da

- N |сг(/1,а) • /(а)с!а, (7) о где К(а,т,Л) - фактор эффективности рассеяния излучения на частице радиуса а; Да) - функция распределения аэрозольных частиц по размерам.

Численное значение фактора эффективности рассеяния или функции Ми определяет, какое количество падающей на геометрическое сечение частицы энергии волны выводится из потока за счет рассеяния (чистое рассеяние плюс поглощение). Функция Да) характеризует вероятность найти в единице объема частицу с размером а. Эта функция выбирается так, чтобы интеграл от нее в пределах всех размеров частиц был равен единице. Таким образом, мы видим, что объемный коэффициент рассеяния зависит от коэффициентов рассеяния отдельных частиц, их распределения по размерам (спектра размеров частиц) и концентрации частиц. Необходимо отметить, что атмосферные аэрозоли могут состоять как из прозрачных, так и поглощающих частиц, в зависимости от того, какой диапазон длин волн и какие частицы рассматриваются. Так, частицы жидкой воды прозрачны в видимой области спектра, в то время как в инфракрасной области они обладают достаточно сильным поглощением. При распространении оптической волны в среде с прозрачными частицами потери энергии волны обусловлены явлениями преломления, отражения и дифракции волны на частицах. В случае поглощающих частиц к этим потерям добавляются еще потери на поглощение энергии самими частицами. Вообще говоря, в этом случае, мы имеем дело с коэффициентом ослабления, представляющим собой сумму коэффициентов рассеяния и поглощения. И когда мы оперируем понятием коэффициента рассеяния, то, как это обычно принято,-подразумеваем под ним коэффициент ослабления.

Аэрозольные частицы в зависимости от размеров условно делят на три части: 1) ядра Айткена (размеры от 0,001 до 0,1 мкм); 2) большие частицы (размеры от 0,1 до 1,0 мкм); 3) гигантские частицы (размеры больше 1,0 мкм). Согласно большинству исследований, для частиц, линейные размеры которых больше 0,01 мкм, чаще всего наблюдаются одновершинные кривые для функции /(а) с максимумом в районе нескольких сотых долей микрона. Для описания распределения частиц с размерами больше 0,1 мкм Юнге предложил простую степенную функцию т=А-ер, (8) где А - масштабный множитель; ft - эмпирическая постоянная. Величина /3 может принимать значения от 2 до 5 в зависимости от времени и места. Хотя формула Юнге весьма приближенно описывает реальную картину распределения частиц по размерам, тем не менее при различных расчетах исследователи часто пользуются ею.

Концентрация частиц, размеры которых больше 0,1 мкм, изменяется в весьма широких пределах в зависимости от места и времени. Несмотря на это, можно назвать некоторые общие закономерности изменения концентрации частиц с высотой. Так, в нижней тропосфере обычно наблюдается быстрое экспоненциальное убывание этой величины. В верхней тропосфере не обнаруживается сильной зависимости концентрации от высоты, в стратосфере она сначала растет с высотой, достигая максимума на высотах от 15 до 23 км, затем уменьшается. Имеющихся данных измерений концентраций частиц выше 30 км не достаточно, поэтому пока нельзя вывести определенные заключения об ее абсолютных значениях и высотной зависимости. Однако факт присутствия в атмосфере аэрозольных частиц вплоть до высот порядка 500 км не вызывает сомнений.

В ряде исследований выявлена тонкая структура стратификации аэрозольных слоев тропосферы и стратосферы. В этом плане многообещающие результаты следует ожидать от использования метода лазерного зондирования аэрозолей, обладающего высокой потенциальной пространственной разрешающей способностью.

Для большого числа задач оптики атмосферы и прежде всего задач лазерного зондирования атмосферы весьма важно знать, как распределена рассеянная энергия по углам рассеяния, т.е. какова диаграмма или индикатриса рассеяния. Углы рассеяния отсчитывают от направления распространения. Так, например, углы 0 и 180° соответствуют направлениям вперед и назад. Для частицы с малым значением параметра р=2тш/Х и с комплексным показателем преломления, близким к единице, индикатриса рассеяния аналогична молекулярной, т.е. симметрична относительно направления распространения. Но уже у малых абсолютно отражающих частиц индикатриса рассеяния резко вытянута назад. С увеличением параметра р индикатриса рассеяния сферических частиц непрерывно изменяет свою форму, становясь все более вытянутой вперед. В общем случае угловое распределение интенсивности рассеянного излучения частицы выражается через первые и вторые производные полиномов Лежандра п-го порядка с аргументом cosy, где у угол рассеяния. В отличие от молекулярного рассеяния, величины рассеянной частицы энергии в переднюю и заднюю полусферы, неодинаковы, т.е. индикатриса рассеяния асимметрична. Коэффициент асимметрии, определяемый как отношение энергии, рассеянной переднюю и заднюю полусферы, с увеличением относительного размера частицы увеличивается. Теория Ми, отметим, строго применима только к изотропным сферам. Обычно полагают, что атмосферные частицы сферические и изотропные. Это допущение, вообще говоря, приемлемо только для «влажных» частиц дымки, тумана, облачности и малых дождевых капель, отвечающих за большинство случаев рассеяния в атмосфере [14], и менее пригодно для пылевых структур, ядер конденсации и индустриального аэрозоля.

Закономерности рассеяния на несферических частицах значительно сложнее и существенно отличаются от рассеяния на изотропных сферах. Ван де Хюлстом подробно рассмотрены случаи рассеяния света сфероидами, эллипсоидами, цилиндрами и дисками из поглощающих и непоглощающих веществ [18]. Аналогичные вопросы рассмотрены Керкером [19]. Большое количество расчетных данных получено А.П.Пришивалко [20] для неоднородных сфер с поглощением и двухслойных частиц.

В работе [20] исследовано угловое распределение интенсивности света, рассеянного ансамблями частиц, представленных изотропными сферами и частицами неправильной формы, но имеющими один и тот же закон распределения. Показано, что рассеяние, наблюдаемое под углами меньше 100°, хорошо согласуется с результатами теории Ми, а для больших углов интенсивность рассеянного света на частицах неправильной формы меньше, чем на изотропных сферах. Следовательно, в общем случае при интерпретации данных лазерного зондирования атмосферного аэрозоля теорию Ми следует использовать с большой осторожностью.

Экспериментально закономерности рассеяния и ослабления оптического излучения в атмосфере исследованы рядом авторов. Весьма полная библиография работ, посвященных этим вопросам, содержится в монографиях [3,4,5,9,14,22] и обзорных статьях [11,23].

Из уравнения лазерной локации следует невозможность в общем случае определения входящих в него величины прозрачности атмосферы и суммы объемных коэффициентов обратного молекулярного и аэрозольного рассеяния, не прибегая к ряду предположений. С точки зрения однозначности информации, извлекаемой из зарегистрированного обратного сигнала, эти предположения включают: прозрачность атмосферы между отражаемым объемом и лидаром известна, что вполне оправданно, если учесть, что существует целый ряд методов измерения спектральной прозрачности атмосферы. В качестве одного из них может быть использован метод измерения прозрачности атмосферы с помощью самого лазерного локатора; для нижнего 30- километрового слоя атмосферы известен вертикальный профиль объемного молекулярного коэффициента рассеяния, значит, и вертикальный профиль объемного молекулярного коэффициента обратного рассеяния. Естественно, что это предположение ограничивает возможности интерпретации результатов зондирования в нижнем 30- километровом слое атмосферы. Но, тем не менее, его можно считать приемлемым, т.к. вертикальный профиль плотности атмосферы и связанный с ним однозначно вертикальный профиль объемного коэффициента молекулярного рассеяния изменяются в этом слое не существенно. Так, в приземном слое атмосфере все колебания атмосферного давления заключены в пределах ±3%.

При выполнении указанных предположений из измеренного профиля эхосигнала лазерного импульса можно извлечь однозначную информацию о профиле объемного коэффициента обратного аэрозольного рассеяния, который дает представление о стратификации аэрозольных слоев атмосферы. Последняя характеристика имеет важное значение. Однако для решения многих задач оптики атмосферы обычно требуется знать по крайней мере профиль объемного коэффициента аэрозольного рассеяния. Объемный коэффициент аэрозольного рассеяния может быть однозначно выражен через объемный коэффициент обратного аэрозольного рассеяния только в том случае, когда задана индикатриса рассеяния (или иметь статистические данные о корреляционных связей одного коэффициента с другим). Во многих случаях пока из-за недостатка таких сведений при количественной интерпретации данных используют априорную информацию об аэрозоле. Чаще всего исходят из предположения о том, что комплексный показатель преломления и спектр размера частиц известны, а их форма считается сферической. Аналогично поступают при определении массы аэрозольных частиц в единице объема. И действительно, если считать известными химический состав частиц и их спектр размеров, тогда для сферических частиц можно найти отношение объемного коэффициента обратного рассеяния к объемному коэффициенту рассеяния. Следовательно, из результатов зондирования можно найти объемный коэффициент рассеяния, в который входят концентрация частиц, их спектр размеров и фактор эффективности рассеяния (см. формулу 7). Из этих трех величин неизвестной является только концентрация частиц, поскольку спектр размеров задан, а фактор эффективности рассеяния рассчитывается по заданным значениям комплексного показателя преломления. Концентрация частиц линейно входит в выражение для объемного коэффициента рассеяния (7), поэтому ее определение не представляет большого труда.

Без привлечения дополнительной априорной информации при одночастотном зондировании безоблачной атмосферы оказывается возможным решение следующих важных задач: 1) исследование стратификации и относительной интенсивности аэрозольных слоев (число слоев, их пространственная протяженность, тонкая структура); 2) исследование динамики пространственной структуры аэрозольных слоев атмосферы; 3) исследование пространственно-временных характеристик загрязнения атмосферы в результате индустриальной деятельности человека; 4) определение прозрачности однородной в горизонтальных плоскостях атмосферы по наклонной и горизонтальной направлениям. Обнаруженные корреляционные связи между стратификацией аэрозольных слоев и рядом метеорологических величин, прежде всего таких, как температура и относительная влажность, открывают дополнительные возможности одночастотного зондирования аэрозольного рассеяния атмосферы.

По мере накопления данных о спектрах размеров, концентрации, химическом составе и форме частиц атмосферных аэрозолей, с одной стороны, и данных об их индикатрисах рассеяния, с другой, одночастотное зондирование будет приносить все более и более точную количественную информацию о микроструктуре и оптических характеристиках атмосферных аэрозолей.

Линейная корреляционная связь между объемным коэффициентом обратного аэрозольного рассеяния и объемным коэффициентом аэрозольного рассеяния наблюдалось рядом авторов, например, группой Коллиса [24]. Однако полученных данных пока не достаточно, чтобы можно было сделать заключение об однозначной связи между этими коэффициентами при тех или иных условиях. Необходимо проводить серии новых специальных экспериментов в различных географических районах, в разные сезоны и на разных высотах.

Таким образом, из краткого обзора проведенных теоретических и экспериментальных исследований следует, что в основном они посвящены изучению закономерностей поведения лазерного излучения в случайно- неоднородных средах, какой является атмосфера, и влиянию на распространение излучения характеристик атмосферы. В стороне от решаемых в настоящее время лазерно-локационным методом задач остались такие важные в практическом отношении задачи, как диагностика состояния приземного слоя и аэрозольной атмосферы, в частности, стратосферы. Возможность количественной оценки объемной концентрации и массы аэрозольных частиц при одночастотном зондировании атмосферы имеет очень важное значение в связи с проблемой борьбы с загрязнениями атмосферы аэрозолями антропогенного происхождения. Эта проблема с каждым годом становится все более и более актуальной, которая связана не только с непосредственным влиянием загрязнений на жизнь человека. Более серьезное влияние загрязнение окружающей среды может оказать на изменение климата. В решении борьбы с загрязнениями окружающей среды немаловажную роль должны сыграть методы количественной оценки различных загрязнений атмосферы, среди которых метод лазерного зондирования призван сыграть особую роль. Этот метод может использоваться для дистанционного определения как аэрозолей, загрязняющих атмосферу, так и газовых компонентов. Прежде всего, необходимо подчеркнуть, что при лазерном зондировании можно не только количественно оценивать загрязнение свободной атмосферы аэрозолями в любой доступной лазерному импульсу локализованной области, но и детально исследовать пространственно-временную структуру загрязнений, источники загрязнений и их вклад в загрязнение атмосферы на различных расстояниях от источника.

Важной задачей в развитии методов лазерной локации атмосферы является также изучение природы, временной и пространственной изменчивости оптических свойств аэрозоля и его распределений, которые являются одним из основных предметов исследований при ракетных, самолетных, зондовых экспериментах, отработке методов дистанционной диагностики атмосферы из космоса. Подобная информация также необходима для прогнозирования условий переноса в атмосфере радиации различного спектрального состава, при оценках потолка зондирования атмосферы и точностных характеристик систем дистанционного зондирования атмосферы, моделировании климата, процессов воздействия на озоновый слой и т.д. При решении практических задач при указанных исследованиях используются некоторые модельные представления, т.к. для реальных условий пространственно-временные распределения нужного параметра в атмосфере неизвестны. Кроме того, растет потребность в знаниях о состоянии атмосферы и над локальными регионами, например, над Кыргызстаном.

При локационном зондировании определение свойств атмосферы по сигналу обратного рассеяния, образующегося вследствие упругого рассеяния на стратосферных газах и частицах, сводится к решению двух задач: переходу от сигнала к коэффициентам рассеяния, затем от этих оптических характеристик непосредственно к физическим характеристикам атмосферы. Главным источником погрешностей, возникающих при обработке сигнала обратного рассеяния на всех высотах, является погрешность профиля молекулярной плотности, которая является доопределяющим параметром при разрешении уравнения лазерной локации. Эта погрешность ниже 25 км является доминирующим источником погрешностей при работе лидарной системы с длиной волны менее 1,1 мкм.

В связи с этим, целью работы являются:

• разработка методик диагностики состояния приземного слоя лазерно-локационным методом, в т.ч. измерения градиента температуры, турбулентного потока тепла и дефицита влажности;

• экспериментальные исследования вертикального распределения оптических характеристик аэрозоля и температуры в стратосфере при различных состояниях атмосферы в режиме мониторинга над центрально-азиатским регионом лазерно-локационным методом;

• разработка региональных термодинамических и оптических моделей молекулярной атмосферы.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи исследований:

• разработать и обосновать методику диагностики состояния приземного слоя и системы «почва-растение-воздух» с помощью лазера; получить и проанализировать экспериментальные данные;

• получить и проанализировать экспериментальные данные мониторинга пространственно-временных распределений оптических характеристик стратосферного аэрозоля и температуры при различных состояниях атмосферы над центрально-азиатским регионом;

• обосновать выбор оптимальной модели молекулярной атмосферы, разработать методику и получить региональные модели термодинамических и оптических параметров молекулярной атмосферы;

• разработать региональную полуэмпирическую энергобалансовую методику учета влияния оптического состояния стратосферного аэрозоля на приземную температуру; получить с ее помощью численные оценки влияния оптического состояния стратосферного аэрозоля на приземную температуру региона.

Основные положения работы, выносимые на защиту:

1. Методики определения в приземном слое . лазерно-локационным методом градиента температуры, турбулентного потока тепла и дефицита влажности, в том числе:

• модель взаимодействия лазерного излучения с системой «почва-растение-воздух»;

• устройство для измерения структурной характеристики показателя преломления воздуха для исследования состояния турбулентности приземного слоя;

• способ измерения градиента температуры с помощью лазера, как характеристики состояния системы «почва-растение-воздух»;

• способ определения турбулентного потока тепла и дефицита влажности лазерно-локационным методом.

2. Региональные термодинамические (давление, температура, влажность, плотность) и оптические (коэффициент обратного молекулярного рассеяния, функция молекулярного пропускания) модели молекулярной атмосферы, основанные на выявленных закономерностях распределения плотности воздуха по широте и долготе, макроциркуляционных процессах, характерных для региона, и учете особых слоев в атмосфере.

3. Результаты длительного мониторинга оптического состояния стратосферного аэрозоля лазерно-локационным методом на единственной в Центральной Азии лидарной станции Теплоключенка, особенности динамики оптических характеристик при различных состояниях стратосферы, установленные связи с крупными природными и техногенными катастрофами, влияние на динамику оптических характеристик аэрозоля динамических процессов в атмосфере (тропопауза, струйные течения, мезомасштабные волновые возмущения). Региональная полуэмпирическая энергобалансовая методика учета влияния оптического состояния стратосферного аэрозоля на приземную температуру.

4. Результаты измерений температуры лазерно-локационным методом над центрально-азиатским регионом и установленные связи с динамикой оптических характеристик стратосферного аэрозоля в фоновые и возмущенные периоды. Выявленные особенности влияния динамики оптических характеристик аэрозоля на приземную температуру высокогорных и долинных районов региона.

Достоверность научных положений обеспечивается использованием апробированных приборов и методик измерения; согласием результатов измерений независимыми методами; статистической обработкой результатов; апробацией вновь предложенных методов известными ранее методами.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые разработаны методики определения в приземном слое градиента температуры, турбулентного потока тепла и дефицита влажности лазерно-локационным методом.

2. Впервые для региона разработаны термодинамические и оптические модели молекулярной атмосферы, применение которых существенно уменьшает погрешность профиля оптических характеристик аэрозоля при одночастотной лазерной локации.

3. Впервые над центрально-азиатским регионом в режиме мониторинга получены экспериментальные данные о вертикальных профилях оптических характеристик аэрозоля, закономерности их изменений под влиянием крупных природных и техногенных катастроф, в частности, получены новые данные о характере изменений оптических характеристик после крупнейшего в XX столетии извержения вулкана Пинатубо.

4. Проведена экспериментальная проверка метода измерения температуры над центрально-азиатским регионом с помощью лазерно-локационного метода; разработана модель температуры средней атмосферы над регионом для фонового и возмущенного периодов атмосферы.

5. Впервые в центрально-азиатском регионе разработана региональная полуэмпирическая энергобалансовая методика учета влияния оптического состояния стратосферного аэрозоля на приземную температуру и получены численные оценки чувствительности температуры приземного слоя высокогорных и долинных районов региона к оптическому состоянию фонового аэрозоля и аэрозоля вулканического происхождения.

Личный вклад автора заключается в следующем. Автору принадлежит обоснование основных физических подходов и разработка методов исследования, а именно:

• разработка модели взаимодействия лазерного излучения с параметрами системы «почва - растение - воздух»;

• формулировка и обоснование идеи регулирования водного и теплового режимов растений по характеристике локационного сигнала, разработка способа измерения градиента температуры, как характеристики состояния системы «почва - растение - воздух», с помощью лазера;

• разработка устройства для измерения структурной постоянной показателя преломления воздуха, как характеристики состояния турбулентности среды;

• разработка региональных термодинамических и оптических моделей молекулярной атмосферы;

• разработка модели температуры средней атмосферы над центрально-азиатским регионом для фоновых и возмущенных периодов;

• разработка региональной методики учета влияния оптического состояния стратосферного аэрозоля на приземную температуру.

При его активном и решающем участии экспериментально получены:

• закономерности изменения оптических характеристик аэрозоля над центрально-азиатским регионом при различных состояниях стратосферы;

• условия «прозрачности» атмосферы над регионом для прохождения стационарных внутренних мезомасштабных волн;

• возможность диагностики термического состояния средней атмосферы над регионом лазерно-локационным методом;

• численные оценки чувствительности температуры приземного слоя к оптическому состоянию фонового аэрозоля и аэрозоля вулканического происхождения.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Методики определения состояния приземного слоя и диагностики состояния системы «почва-растение-воздух» лазерно-локационными методами могут быть использованы в автоматизированных системах оперативного управления поливами орошаемых земель и контроля влагообеспеченности сельскохозяйственных растений с целью регулирования сроков и норм полива в зонах недостаточной и резко меняющейся природной влагообеспеченности, какими являются, в частности, горные регионы.

2. Региональные термодинамические и оптические модели молекулярной атмосферы внедрены в алгоритм обработки сигналов обратного рассеяния на лидарной станции Теплоключенка для решения уравнения лазерной локации; могут быть примененены при решении практических задач, связанных с прогнозированием условий переноса в атмосфере радиации различного спектрального состава, моделированием климата и т.д.

3. Выявленные закономерности изменения оптических характеристик стратосферного аэрозоля при различных состояниях атмосферы применяются при физическом моделировании современного изменения регионального климата с учетом влияния оптического состояния стратосферного аэрозоля, а также могут быть использованы в качестве дополняющей и корректирующей информации при спутниковых измерениях.

4. Экспериментально подтвержденная методика измерения температуры лазерно-локационным методом позволяет обеспечивать в реальном масштабе времени нужды авиации и космонавтики, а также оперативную службу Гидрометцентра республики информацией, недоступной другими существующими методами.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на IV и V съездах Географического общества Киргизской ССР (1985, 1990 гг.); на Всесоюзных симпозиумах' по распространению лазерного излучения в атмосфере (Томск, 1973, 1981 г.); Международной конференции по распространению лазерного излучения (Томск, 1990 г.); 5-й Международной конференции по атмосферной оптике (Томск, 1991 г.); Всесоюзном совещании «Состояние и охрана воздушных бассейнов курортных районов» (Кисловодск, 1989 г.); Советско-американском совещании по интеркалибровке лидаров (Обнинск, 1990 г.); Международном семинаре «Конверсионный потенциал Кыргызской Республики и проекты МНТЦ» (1998 г.); II Всероссийской научно-технической конференции «Физические проблемы экологии (Физическая экология)» (Москва, МГУ, 1999 г.), а также на заседаниях НТС, ежегодных научно-технических конференциях КГНУ (1985-1989 гг.), научных семинарах и ежегодных конференциях КРСУ (1995-2000 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 34 работы, в том числе две монографии и получено 2 авторских свидетельств на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 301 странице машинописного текста, содержит 31 таблицу, 84 рисунка и список литературы из 211 наименований.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Чен, Борис Борисович

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты работы сводятся к следующему:

1. Впервые разработаны методики определения в приземном слое лазерно-локационным методом градиента температуры, турбулентного потока тепла и дефицита влажности, в том числе:

• модель взаимодействия лазерного излучения с системой «почва-растение-воздух» ;

• устройство для измерения структурной характеристики показателя преломления воздуха для исследования состояния турбулентности приземного слоя;

• способ измерения градиента температуры с помощью лазера, как характеристики состояния системы «почва-растение-воздух»;

• способ определения турбулентного потока тепла и дефицита влажности лазерно-локационным методом.

2. Разработаны впервые региональные термодинамические (давление, температура, влажность) и оптические (коэффициент обратного молекулярного рассеяния, функция молекулярного пропускания) модели молекулярной атмосферы, в основе построения которых лежат макроциркуляционные процессы, позволяющие избежать значительных вариаций молекулярной плотности, и учет особых слоев - инверсий изотермии.

3. В результате длительного мониторинга оптического состояния стратосферного аэрозоля лазерно-локационным методом на единственной в Центральной Азии лидарной станции Теплоключенка выявлены особенности динамики оптических характеристик при различных состояниях стратосферы, установлены связи с крупными природными и техногенными катастрофами и влияние на динамику оптических характеристик аэрозоля динамических процессов в атмосфере (тропопауза, струйные течения, мезомасштабные волновые возмущения). Впервые разработана региональная полуэмпирическая энергобалансовая методика учета влияния оптического состояния стратосферного аэрозоля на приземную температуру.

4. В результате измерений температуры лазерно-локационным методом над центрально-азиатским регионом впервые установлены связи с динамикой оптических характеристик стратосферного аэрозоля в фоновые и возмущенные периоды. Впервые показано, что распределение температуры стратосферы над Центральной Азией существенным образом отличается от известных модельных распределений. Выявлены особенности влияния динамики оптических характеристик аэрозоля на приземную температуру высокогорных и долинных районов региона.

Выполненный цикл исследований содержит экспериментальные результаты и разработки: оптических лазерно-локационных методов диагностики приземного слоя и стратосферы, многолетнего мониторинга в центрально-азиатском . регионе, теоретические обобщения результатов измерений, модели взаимодействия системы «почва-растение-воздух», термодинамических и оптических параметров молекулярной атмосферы, совокупность которых можно рассматривать как существенный вклад в науку об оптических свойствах атмосферы.

Дальнейшее развитие данного направления исследований, имеющего важное народнохозяйственное значение, автор планирует путем перехода лазерной локации к зондированию на нескольких длинах волн лазерного излучения и развития метода многоуглового зондирования. Это позволит получать информацию не только о коэффициентах обратного рассеяния, но и о коэффициентах ослабления на нескольких длинах волн; определять формы аэрозольных частиц и их принадлежность к капельному аэрозолю или к кристаллическим частицам и их распределение по размерам. А так же измерять температуру оптическим методом от поверхности земли до высот 60-70 км, захватывая высоты, недоступные радиозондам.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Чен, Борис Борисович, 2001 год

1. Прожекторный луч в атмосфере./Под ред. Г.В.Розенберга. -М.: Изд-во АН СССР.-1960.-244 с.

2. Кузнецов В.В. Определение высоты облаков в темную часть суток с помощью электрического прожектора.// Изв. Рос. Акад. наук. Cep.V.-1905.~ Т.28.-№4-5. -С.289-298.

3. Зуев В.Е. Распространение лазерного излучения в атмосфере. -М.: Радио и связь. -1981. -288 с.

4. Зуев В.Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере. -М.: Сов. радио. -1970. -496 с.

5. Зуев В.Е., Кабанов М.В. Перенос оптических сигналов в земной атмосфере (в условиях помех). -М.: Сов. радио. -1977. -368 с.

6. Миронов В.Л. Распространение лазерного пучка в турбулентной атмосфере. -Новосибирск: Наука. Сиб. отделение. -1981. -246 с.

7. Гурвич A.C., Кон А.И., Миронов В.Л., Хмелевцов С.С. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере. -М.: Наука. -1976. -277 с.

8. Элементы теории светорассеяния и оптическая локация. /В.М.Орлов, И.В.Самохвалов, Г.Г. Матвиенко и др. -Новосибирск: Наука. -1982. -224 с.

9. РозенбергГ.В. Сумерки. -М.: ГИФМЛ. -1963. -380 с.

10. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами. -М.: Мир. -1971. 165 с.

11. Розенберг Г.В. Оптические исследования атмосферного аэрозоля.//УФН. -1968. -Т.95. -Вып.1. -С. 159-208.

12. Белов М.Л., Белов В.М. К вопросу о контроле характеристик турбулентной среды на трассе с отражением.//У Всес. симп. по лазер, и акустич. зондированию атмосферы. Ч.Ш. Томск: ИОА СО АН СССР. -1978. -С.53-56.

13. Лазерный контроль атмосферы./Под ред. Э.Д.Хинкли. -М.: Мир. -1979.-416 с.

14. Мак- Картни Э. Оптика атмосферы. -М.: Мир. -1979. -422 с.

15. Бобович Я.С. Лазерная спектроскопия спонтанного комбинационного рассеяния слабо взаимодействующих молекул и ее приложения.//УФН. -1972. -Т.108. -Вып.З. -С. 401-428.

16. Бобович Я.С. Дистанционная спектроскопия спонтанного КР света.//Журн. прикл. спектроскопии. -1974. -Вып.З. -С.561-573.

17. Аршинов Ю.Ф., Даничкин С.А., Самохвалов И.В. Использование комбинационного рассеяния света для измерения прозрачности атмосферы./Распространение оптических волн в атмосфере. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд. -1975. -С. 165-169.

18. Ван де Хюлст. Рассеяние света малыми частицами. -М.: Изд-во иностр. лит-ры. -1961. -536 с.

19. Kerker Н. The scattering of light and other electromagnetic radiation. -N.Y.: Academic Press/ -1969/ -260p.

20. Пришивалко А.П. Обводнение частиц и элементы матрицы рассеяния света атмосферным аэрозолем. -Минск: -1976. -60с. -Препринт АН БССР. Ин-т физики. Р AT 13346.

21. Plass G.N., Kattawar G.W. Comment on: the scattering of pokaried light by polydisperse systems of irregular partictes.//Appl. Opt. -1971. -V.10. -P.l 1721173.

22. Зуев B.E. Прозрачность атмосферы для видимых и инфракрасных лучей. -М.: Сов. радио. -1966. -318 с.

23. Розенберг Г.В., Горчаков Г.И. и др. Оптические параметры атмосферного аэрозоля./Физика атмосферы и проблема климата. -М.: Наука. -1980. -С.216-257.

24. Uthe E.E., Johnson W.B. Lidar observation of the lower atmospheric aerosol structure during Bomex. -SPI Final Report. -1971. AEC Contract AT (04-3)-l 15.

25. Penndorf R. Tables of the refractive index for standard air and the Rayleigh scattering coefficient for the spectral region between 0,2 and 20,0 um, and their application to atmospheric optics.//J.Opt.Soc.Am. -1957. -V.47. -P.176-182.

26. Колмогоров A.H. Рассеяние энергии при локально изотропной турбулентности.//ДАН СССР. -Т.32. -1941.

27. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. -М.: Наука.-1967.-548 с.

28. Кравцов Ю.А., Рытов С.М., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Случайные поля. 4.2. —М.: Наука. -1978.

29. Татарский В.И. Теория флуктуационных явлений при распространении волн в турбулентной атмосфере. -М.: Изд-во АН СССР. -1959.

30. Хмелевцов С.С., Цвык Р.Ш. Экспериментальное исследование флуктуаций интенсивности света в турбулентной атмосфере.//Изв. Вузов. Радиофизика. -1973. -№6. -С. 130-131.

31. Семенов А.А., Арсеньян Т.И. Флуктуации электромагнитных волн на приземных трассах. -М.: Наука. -1978. -С.171-175, 244-249.

32. Виноградов А.Г., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Эффект усиления обратного рассеяния на телах, помещенных в среду со случайными неоднородностями.//Изв. Вузов. Радиофизика. -1973. -Т.16. -№7. -С.1064-1070.

33. Виноградов А.Г., Кравцов Ю.А. Флуктуации интенсивности при дифракции волн на телах, помещенных в случайно-неоднородную среду./IV Всес. симп. по дифракции и распр. волн. Т.1. -Москва-Ереван. -1973. -С. 294-298.

34. Аксенов В.П., Банах В.А., Миронов B.JX Флуктуации интенсивности лазерного излучения при отражении в турбулентной атмосфере.//Квантовая электроника. -1976. -Т.З. -№10. -С.2266-2271.

35. Барабаненков Ю.Н., Кравцов Ю.П., Рытов С.М., Татарский В.И. Состояние теории распространения волн в случайно-неоднородной среде.//УФН. -1970. -Т. 102. -Вып. 1. -С.3-24.

36. Лукин В.П., Покасов B.B. Ill Всес. совещ. по атм. оптике. Тез. докл. 4.1. -Томск. -1976. -С.134-137.

37. Монастырский Е.А., Патрушев Г.Я., Петров А.Н., Покасов B.B.//V Всес. симп. по распр. лазерного изл. в атмосфере. Тез. докл. 4.II. -Томск. -1979. -С.21-23.

38. Ламли Дж., Пановский Г. Структура атмосферной турбулентности. -М.: Мир. -1966.-264 с.

39. Пристли С.Х.Б. Турбулентный перенос в приземном слое атмосферы. -Л.: Гидрометеоиздат. -1964.

40. Дубов A.C., Быкова Л.П., Марунич C.B. Турбулентность в растительном покрове. -Л.: Гидрометеоиздат. -1978. -С.28.

41. Kaimal J. С. et al. Spectral characteristics of surface- layer turbulance.//Quart. J.Roy.Meteorol.Soc. -1972. -V.98. -P.563-589.

42. Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. 4.II. -M.: Наука. -1967.

43. Гурвич A.C., Миронов В.Л. Оптические измерения параметров атмосферной турбулентности./Распростр. оптич. волн в неоднород. средах. Под ред. С.С.Хмелевцова. -Томск: -1976. -С.7.

44. Артемьев A.B. Об искажении когерентности атмосферной турбулентностью.//Радиотехника и электроника. -1969. -T.XIV. -№3. -С.544-546.

45. Гомбоев Н.Ц., Бороноев В.В. Некоторые данные о структурной постоянной коэффициента преломления атмосферы на наклонных трассах.//Тез. докл. II Всес. симп. по распр. лазерн. излучения в атмосфере. -Томск: -1973. -С.252-254.

46. ОНейл Э. Введение в статистическую оптику. -М.: Мир. -1966.

47. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. -М.: Наука. -1970.

48. Черемухин A.M. Визуальный метод определения структурной характеристики показателя преломления в атмосфере.//Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. -1975. -Т.П. -№7. -С.747- 749.

49. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. -М.: Мир. -1974. -С. 148-150.

50. Матвеев JI.T. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. -Л.: Гидрометеоиздат. -1976. -751с.

51. Саноян М.Г., Иваненко В.Д. Критерий увлажнения почвы при наличии растительного покрова./Исследование процессов обмена энергией и веществом в системе «почва-растение -воздух». Л.: Наука. -1972. -С.54-55.

52. Жуков А.Ф., Ефремов A.B., Хмелевцов С.С., Цвык Р.Ш. Исследование флуктуаций интенсивности по сечению узкого лазерного пучка в турбулентной атмосфере.//Изв. Вузов. Сер. Физика. -№11. -1974. -С.122-123.

53. Чен Б.Б., Цыганский A.B., Петров Ю.М., Суюмбаев Д.А. Использование лазерного излучения для оперативного контроля за водным режимом растений .//Гидротехника и мелиорация. —М.: Колос. -1981. -№2. -С.45-47.

54. Радченко С.И. Температурные градиенты среды и растения. -M-JL: Наука.-1966.-С. 43-53.

55. Чен Б.Б., Цыганский A.B., Суюмбаев Д.А., Костюк В.И. Лазерный луч -источник информации о тепловом и водном режимах. .//Гидротехника и мелиорация. -М.: Колос. -1978. -№12. -С.48-51.

56. Гурвич A.C. и др. Измерение структурной характеристики показателя преломления в атмосфере по изображению радиальной миры.//Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. -1974. -Т. 10. -№4. -С.413.

57. Монин A.C. и др. Определение турбулентных потоков количества движения и влаги по данным градиентных измерений.//Метеорология и гидрология. -№12. -1962. -С.3-8.

58. Мищенко З.А. О тепловом балансе и температуре растений.//Тр. ГТО. -Вып. 190. -1966. -С.41-57.

59. Вулканы, стратосферный аэрозоль и климат Земли./Под ред. С.С.Хмелевцова. -Л.: Гидрометеоиздат, 1986. -256 с.

60. Захаров В.М., Костко O.K., Хмелевцов С.С. Лидары и исследование климата. Л.: Гидометеоиздат, 1990.-320 с.

61. Зуев В.Е., Наац И.Э. Обратные задачи лазерного зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1982. -242 с.

62. Креков Г.М., Рахимов Р.Ф. Оптико-локационная модель континентального аэрозоля. Новосибирск: Наука, 1982. - 196 с.

63. Наац И.Э. Теория многочастотного зондирования атмосферы. -Новосибирск: Наука, 1980. 154 с.

64. Hinkley F.D. (ed.) Laser monitoring of the atmosphere. Heidelberg: Springer-Verlag, 1976.-416 p.

65. Whitten R.C., ed. The stratospheric sulfate aerosol layer. Heidelberg: Springer-Verlag, 1982. - 151 p.

66. Zuev V. E., Naats I. E. Inverse problems of lidar sensing of the atmosphere. Berlin: Springer - Verlag, 1983. -260 p.

67. Креков Г.М., Крекова M.M., Хмелевцов С.С. Временная трансформация сигнала лидара в просветленной зоне оптического канала // Изв. ВУЗов. Физика. 1974. - №11. - С. 72-78.

68. Russell Р. В., Viezee W., Hake R.D., Collis R.T.H. Results of stratospheric lidar observation / Report on Fourth Conf. On the Climatic Impact Assessment Program. Cambridge, Mass. 1975. -42 p.

69. Russell P. В., Viezee W., Hake R.D. Lidar measurements of stratospheric aerosols over Mento Park, California, October 1972- March 1974 / SRI Final Report, Contract NAS2-7261, SRI, Mento Park, California, lune, 1974. -47 p.

70. Бородавко А.И., Воробей Н.П., Губский В.И. и др. Лидарная станция для зондирования стратосферного аэрозоля // Оптика атмосферы. -1988.-Т.1.-№3.-С. 109-115.

71. Russell Р.В., McCormick М.Р., Swissler ТJ. Methodology for error analisis and simulation of lidar aerosol measurements // Appl. Optics. 1979. - V. 18.-N22.-P. 3783-3797.

72. Межерис P.M. Лазерное дистанционное зондирование. M.: Мир, 1987.-55 с.

73. Elterman L. UV, Visible and IR Attenuation for Altitude to 50 km 1968 //Report AFCRL-68-0153. Environm. Res. Paper. 1968. -N285.

74. Russell P. В., Viezee W., Hake R.D. Lidar measurements of variability of stratospheric particulates / SRI semiannuel Report. Contract NAS2-7261. -1973.-37 p.

75. Захаров В.М., Костко O.K. Лазеры и метеорология. Л.: Гидометеоиздат, 1972.-61 с.78. . Fox R. J., Grams G. W., Scuster B.G., Weinman J.A. Measurements of stratospheric aerosols by airborne laser radar // J. Geophys. Res. 1973. - V.78. -P. 7789-7801.

76. Toon О. В., Pollack J. B. A global average model of atmospheric aerosols for radiative transfer calculations // J. Appl. Met. 1976. - V. 15. - P. 225246.

77. Russell P.B. et al. Orbiting lidar simulations. I: Aerosol and cloud measurements by an independent wavelength technique // Appl. Optics. - 1982. -V.21.-N9.-P. 1541-1563.

78. Ипполитов ИИ, Комаров B.C., Мицель A.A. Оптико-метеорологическая модель атмосферы для моделирования измерений и расчета распространения радиации /Спектроскопические методы зондирования атмосферы. -Новосибирск: Наука, 1985. С.4-44.

79. Подрезов О.А., Джаксыбаев М.,А., Мезгин В.А., Чен Б.Б. Климатические условия Кыргызстана (для технических приложений). -Бишкек: Илим, 1992. 172 с.

80. Steele Н.М., Hamill P. Effects of temperature and humidity on the growth and optical properties of sulphuric acid-water droplets in the stratosphere // J. Aerosol. Sci. 1981. - V. 12. - P. 517-528.

81. Russell P.B., McCormick M.P. et al. Satellite and correlative measurements of the stratospheric aerosol. II: Comparison of measurements made by SAM II, Dustsonds and airborne lidar // J. Atmos. Sci. 1981. - V. 48. - N6. - P. 1295-1312.

82. Креков Г.М. Методологические вопросы лазерного зондирования молекулярной и аэрозольной атмосферы / Дистанционные методы исследования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1980. - С.6.

83. ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры. -М.: Стандарты, 1981.

84. Новый аэроклиматический справочник свободной атмосферы над СССР. М.: Гидрометеоиздат, 1981. - T.III. - Книга 1-3.

85. Бугаев В.А., Джорджио В.А., Петросянц М.А. и др. Синоптические процессы Средней Азии. Ташкент: ФАН, 1957. -477с.

86. Матвеев JI.T. Курс общей метеорологии. Физика атмосферы. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-751 с.

87. Калиткин Н.Н. Численные методы. М.: Наука, 1978.

88. Захаров В.М., Хмелевцов С.С., Кауфман Ю.Г., Чайковский А.П., Чен Б.Б. Климатический лидарный мониторинг стратосферного аэрозольного слоя //Метеорология и гидрология. 1990. - №11. - С.30-35.

89. Кауфман Ю.Г., Коломеев М.П., Хмелевцов С.С. О возможности климатического мониторинга стратосферного аэрозольного слоя лидарным методом // Тр. ИЭМ. 1982. - Вып.28(101). - С.92-99.

90. Хмелевцов С.С., Кауфман Ю.Г. Климатический мониторинг глобального стратосферного аэрозольного слоя. Обзорная информация. -Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, 1987. Вып.2. -42 с.

91. Crattzen P.J. The possible importance of CSO for the sulfate layer of the stratosphere // Geophys. Res. Lett. 1976. - V.3. - N2. - P.73-76.

92. Hofmann D.J. Aircraft sulfur emissions // Nature. 1991. - V.349.1. P.659.

93. Khalil M.A.K., Rasmussen R.A. Global sources, lifetimes and mass balances of carbonyl sulfide (OCS) and carbon disulfide (CS2) in the Earth"s atmosphere // Atmos. Environ. 1984. - V. 18. - N9. - P.1805-1813.

94. Асатуров М.Л. Антропогенное увеличение стратосферного аэрозольного слоя//Метеорология и гидрология. 1998. - №2. - С.25-33.

95. Hofmann D.J., Rosen J.M. On the background stratospheric aerosol layer //J. Atmos. Sci. 1981. - V.38. - N1. - P.168-181.

96. Jager H. The Pinatubo eruption cloud observed by lidar at Garmisch-Partenkirchen // Geophys.Res.Lett. 1992. - V.19. - N2. - P.191-194.

97. Борисенков Е.П., Кондратьев К.Я. Круговорот углерода и климат. -JL: Гидрометеоиздат, 1988. -320с.

98. McCormick М.Р., Veiga R.E. SAGE-II measurements of early Pinatubo aerosols // Geophys.Res.Lett. 1992. - V.19. - N2. - P.155-158.

99. Обухов A.M. О статистических ортогональных разложениях эмпирических функций // Изв. АН СССР. Сер.геофиз. 1960. - Вып.З. -С.552-554.

100. Bluth G.J.S., Doiron S.D., Schnetzler C.C., Krueger A.J., Walter L.S. Global traking of the S02 clouds from the June 1991 Mount Pinatubo eruption // Geophys.Res.Lett.-1992,-V.19. N2.-P.151-154

101. Stowe L.L., Carey R.M., Pelegrino P.P. Monitoring the Mt. Pinatubo aerosol layer with NOAA/11 AVHRR data // Geophys.Res.Lett. 1992. - V.19. -N2.-P. 159-162.

102. Зуев E.B., Зуев B.E., Маричев B.H. Наблюдения стратосферного аэрозольного слоя после извержения вулкана Пинатубо на сети лидарных станций // Изв. РАН. Оптика атмосферы и океана. 1993. - Т.6. - №10. -С. 1180-1201.

103. Столыпина Н.В. Сезонные изменения интенсивности циркуляции в стратосфере северного полушария.-JI.: Гидрометеоиздат, 1981. 78 с.

104. Хмелевцов С.С., Кауфман Ю.Г. Измерения стратосферного аэрозоля после извержения вулкана Пинатубо на лидарной станции Обнинск5.е совещ. по распр. лазер, излуч. в дисперсной среде. Тез. докл. Обнинск. Ин-т эксперим. метеорологии. - 1992. - С.9-10.

105. Асатуров M.JI. Моделирование эволюции стратосферного аэрозольного слоя после вулканического извержения // Метеорология и гидрология. 1984. - №4. - С.32-37.

106. Turco R.P., Toon О.В., Written R.C. et al. The 1980 eruption of Mount St. Hellens: Physical and chemical processes in the stratospheric clouds // J. Geophys. Res. 1983. - V.88. - NC9. - P.5299- 5319.

107. Бучаченко A.JI., Ораевский B.H. и др. Ионосферные предвестники землетрясений // Успехи физическиз наук. 1996. - Т. 166. - №9. - С. 10231029.

108. Динамическая метеорология / Под ред. Д.Л.Лайхтмана.- Л.: Гидрометеоиздат, 1976. -608с.

109. Голицын Г.С., Чунчузов Е. Акустико-гравитационные волны в атмосфере /Полярные сияния и свечение ночного неба, № 23. М.: Наука, 1975.-С. 5-21.

110. Маховер З.М. Климатология тропопаузы. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984. -255с.

111. Дубенцов В.Р., Минина Л.С. О положении тропопаузы в струйном течении умеренных широт // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. -1966. Т.2. - №5. С. - 464-473.

112. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. -М.: Наука, 1984.

113. Кошельков Ю.П. К вопросу об обмене воздухом между тропосферой и стратосферой в зоне разрыва тропопаузы // Тр. ЦАО. 1968. -Вып.85. - С.105.

114. Kent G.S. et al. Variation in the stratospheric aerosol associated with the North Cyclonic polar vortex as measured by the SAM II satellite sensor // J.Atmos.Sci. V.42. -N14. - P.1537-1551.

115. Госсард Э.Э., Хук У.Х. Волны в атмосфере. Инфразвук и гравитационные волны в атмосфере их возникновение и распространение. -М.: Мир, 1979. - 532 с.

116. Дикий JI.A. Теория колебаний земной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1969

117. Жукова Л.П., Трубников Б.Н. О вертикальном распространении в атмосфере мезомасштабных возмущений // Тр.ЦАО. Вып. 76. - 1967. - С.82-90.

118. Хайнс К.О. Атмосферные гравитационные волны (обзор) / Термосферная циркуляция. Под ред. Уэбба У. М.: Мир, 1975. - С. 85-99.

119. Чунчузов Е.П. Об интерпретации экспериментальных данных о внутренних гравитационных волнах в верхней атмосфере // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. -№ 11.- 1977. С. 1202-1203.

120. Климат-темп (АС Фрунзе, Джалал-Абад, Нарын). Ташкент, 1986.

121. Вагер Б.Г., Серков Н.К. Сплайны при решении прикладных задач метеорологии и гидрологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

122. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука,1980.

123. Филиппов C.B. Спктральный анализ временных рядов методом максимальной энтропии / Алгоритмы и программы решения прямых и обратных задач, 1983. С. 127-135.

124. Коняев К.В. Спектральный анализ случайных океанических полей.- Л.: Гидрометеоиздат, 1981.

125. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения. -М. : Мир, 1971-1972.

126. Чунчузов Е.П., Шефов H.H. Внутренние гравитационные волны на уровне мезопаузы // Тез. докл. Междун. (в рамках КАПГ) науч.-метод. семинара по вертикальному зондированию ионосферы. Ч. П. -Алма-Ата, 1978.-С. 103-107.

127. Костко O.K., Хмелевцов С.С., Калягина Г.А. Определение температуры верхней стратосферы с использованием лидара //Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1992. - Т.28. - №5. - С.506-511.

128. Barnett J.J. and Corney М. Planetary waves. Climatological distribution. MAP Handbook, 1985, vol.16.

129. Koshelkov Yu. P. Mean temperature fields in the upper stratosphere //J.Atm. and Terr. Physics. 1991. - Vol.53. - No. 11/12.

130. Тарасенко Д.А. Структура и циркуляция стратосферы и мезосферы Северного полушария. Д.: Гидрометеоиздат, 1988.

131. Лысенко Е.В., Нелидова Г.Г., Простова A.M. Изменения термического режима страто- и мезосферы в течение последнего 30-летия. I. Эволюция тренда температуры //Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. -1997. Т.ЗЗ. - №2. - С.241-249

132. McCormic М.Р., Schuster J.L., Chu W.P., Fuller W.H. Post-volcanic measurements of stratospheric aerosols decay as measured by lidar // J.Atmos. Sci.- 1978. V.35. - N17. - P.1295-1303.

133. Бугаева И.В., Тарасенко Д.А., Бутко А.И. Стратосферные потепления и особенности зимних процессов 1987/88 и 1988/89 гг.// Метеорология и гидрология. 1990. - №7. - С.28-35.

134. Labitzke К. The temperature in the upper stratosphere: differences between hemispheres // J. Geophys.Res. 1979. - Vol. 84. - N15.

135. Захариев В.И., Миленкова Л.П., Спасов Xp.B., Бугаева И.В., Тарасенко Д.А. Эмпирическая модель метеорологических параметров средней атмосферы над юго-востоком Европы //Метеорология и гидрология.- 1992.-№9. -С.104-110.

136. Barnett J.J. and Corney M. Middle atmosphere reference model derived from satellite data. MAP Handbook, 1985, vol.16.

137. Harshvardhan, Gess R.D. Stratospheric aerosols: Effect upon atmospheric temperature and global climate // Tellus. 1976. - V.27. - P. 1-20.

138. Pollack J.B., Toon O.B., Sagan C. e.a. Volcanic explosion and climate change: a theoretical assessment // J. Geophys. Res. 1981. - V.8. - N6. - P. 10711083.

139. Charlock T.P., Sellers W.D. Aerosol, cloud reflectivity and climate // J.Atm.Sci. 1980. - V.37. - P.1136-1137.

140. Harshvardhan. Perturbation of the zonal radiation balance by a stratospheric aerosol layer // Atmos. Sci. 1979. - V.36. - N7. - P.1274-1285.

141. Adriani A. et al. One-year lidar observations of the stratospheric aerosol at Frascani, March 1982-March 1983 // Geophys. Res. Lett. 1983. - V.10. -Nil. -P.1005-1008.

142. Будыко М.И. Полуэмпирическая модель термического режима атмосферы и реальный климат // Метеорология и гидрология. 1979. - № 4. ■ С. 5-17.

143. Хмелевцов С.С. Изучение климата при использовании энергобалансовых моделей. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. -150 с.

144. Монин А.С. Прогноз погоды как задача физики. М.: Наука, 1969. - 184с.

145. Jacobowitz Н., Smith W.L., Howell Н.В. e.a. The first 18 months of planetary radiation budget measurement from Nimbus 6 ERB experiment // J. Atmos.Sci. 1979. - V.36. - N3. - P.507.

146. Sellers W.D. A global climatic model based on the energy balance of the earth-atmosphere system // J.Appl.Meteorol. 1969. - N8. - P.392-400.151.i Будыко М.И. О происхождении ледниковых эпох // Метеорология и гидрология. 1968. - № 11. - С. 3-12.

147. Cess R.D. Climate change: appraisal of atmospheric feedback mechanism employing zonal climatology // J.Atmos.Sci. 1976. - V. 33. - N10. -P.1831-1843.

148. Cess R.D. Climate change, an investigation of atmospheric feedback mechanisms //Tellus. 1975. - V.27. - N3. - P.193-198.

149. Агаян Г.М., Мохов И.И. Относительный вклад климатических переменных в формирование потока уходящей тепловой радиации // Метеорология и гидрология. 1984. - № 10. - С.38-44.

150. Беева И.М., Винников К.Я. Параметризация сезонных изменений границ морских полярных льдов и континентального снежного покрова применительно к зональным климатическим моделям. // Тр.ГГИ. 1983. -Вып.280. - С.29-41.

151. Агаян Г.М., Голицын Г.С., Мохов И.И. Зависимость потока уходящей тепловой радиации от приземной температуры по глобальным данный // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1985. - Т.21. - №6. -С.657-661.

152. Мохов И.И. Вертикальный температурный градиент в тропосфере и его связь с приповерхностной температурой по эмпирическим данным // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1983. - Т. 19. - №9. - С.913-919.

153. Thompson S.L., Schneider S.H. A seasonal zonal energy balance climate model with an interactive lower layer // J. Geophys. Res. 1979. - V.84. -№C5.

154. Голицын Г.С., Мохов И.И. Оценки чувствительности и роли облачности в простых моделях климата // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1978. - Т.14. - № 8. - С. 803-814.

155. Raschlce Е., Kondratiev K.Ya. Radiation budget on the earth and its atmosphere. WCP, WMO, 1983.-40 p.

156. Lian M.S., Cess R.D. Energy-balance climate models: a reappraisal of ice-albedo feedback // J.Atmos.Sci. 1977. - V.34. - N7. - P.1058-1062.

157. Шулейкин B.B. Физика моря. Гл.5. О физических корнях климата и погоды. М.: Наука, 1968. -1083 с.

158. Faegre A. An investigation model of the earth-atmosphere-ocean system // J. Appl. Meteorol. 1972. - V.l 1. - P.4-6.

159. Нагурный А.П. О параметризации макротурбулентного переноса при моделировании климата // Тр.ААНИИ. 1982. - №383. - С.54-57.

160. Schneider R. U., Gal-Chen R. Numerical experiments in climate stability // J.Geophys.Res. 1973. - V.78. - P. 6182-6194.

161. Drazin P.G., Griffel D.H. On the branching structure of diffusive climatological models // J.Atmos.Sci. 1977. - V.34. - N11. - P.1696-1706.

162. Budyko M.I. The effect of solar radiation variations on the climate of the Earth // Tellus. 1969. - V.21. - N5. - P.611-619.

163. Hickley J.R., Store L.L, Jacobovitz H. e.a. Initial solar irradiance determination from Nimbus 7 cavity radiometer measurements // Science. 1980. -V.208.-P.281-283.

164. Coakley J.A. A study of climate sensitivity using a simple energy balance model

165. J.Atmos.Sci. 1979. - V.36. - N2. - P.260-269.

166. Алексеев И.М., Кауфман Ю.Г., Коломеев М.П. Расчет плотности распределения среднегодовой инсоляции в зависимости от широты и зенитного расстояния // Тр.ИЭМ. 1982. - Вып. 28(101). - С.81-83.

167. Кароль Л.И. Радиационные эффекты продуктов извержения вулкана Эль-Чичон

168. Метеорология и гидрология. 1984. - №3. - С. 102-104.

169. Спирина Л.П. О влиянии вулканической пыли на температурный режим Северного полушария // Метеорология и гидрология. 1971. - №10.

170. Будыко М.И. Влияние извержений вулканов на климат // Метеорология и гидрология. 1984. - №3. - С.5-11.

171. Будыко М.И., Ефимова Н.А. Влияние углекислого газа на климат // Метеорология и гидрология. 1982. - №2.

172. Gilliland R.L., Schneider S.H. Volcanic, C02 and solar forcing of Northern and Southern Hemisphere surface air temperatures // Nature. 1984. -V.310. - P.38-41.

173. Smagorinsky J. Strengths weakness of GCMs // Introductory paper to the symposium on "Climate change- models and policies". AAAS meeting. New Orlean. 19 Febr. 1990.

174. Stephens G.L., Campbell G.G., Von der Haar I.H. Earth radiation budgest // J.Geophys.Res. 1981. - V.81. - NC10. - P. 9739-9760.

175. Спирина JI.П. О сезонных изменениях поля температуры северного полушария после вулканических извержений // Тр. ГГО. 1973. -Вып.299. - С.3-7.

176. Спирина Л.П. О длительности и интенсивности возмущающего воздействия вулканических извержений на температуру северного полушария //Тр. ГГО. 1975. - Вып.330. - С.126-130.

177. Логинов В.Ф. Вулканические извержения и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 64 с.

178. Гройсман П.Я. Об изменении некоторых характеристик атмосферной циркуляции в процессах глобального потепления и похолодания //Метеорология и гидрология. 1983. - №11. - С.26-29.

179. Чен Б.Б., Цыганский А.В.,.Костюк В.И. Методы получения информации о тепловом и водном режимах с помощью лазеров /Управление комплексом факторов на мелиорируемых землях. Фрунзе. -1977. -С.105.

180. Чен Б.Б.,.Косткж В.И, Таянова К. Ш., Петров Ю.М. К вопросу об измерении дефицита испарения /Приборы для иссл-я электрофизич-х параметров веществ. -Фрунзе: Илим. -1978. -С. 52-57.

181. Петров Ю.М., Чен Б.Б. и др. Оценка точности измерения параметров зоны аэрации /Вопросы метрологии. Фрунзе. -1979. -С. 41-52.

182. Чен Б.Б., Цыганский A.B. Лазерное зондирование и прогнозирование потребности орошаемого массива в воде /Вопросы метрологии. Фрунзе. -1979. -С. 52-62.

183. Лосихин А.Н., Петров Ю.М., Чен Б.Б. A.c. СССР №807161 «Устройство для автоматического измерения структурной характеристики показателя преломления воздуха. 1980.

184. Евсеенков Б.М., Цыганский A.B., Чен Б.Б. A.c. СССР №742722 «Способ измерения градиента температуры». 1980.

185. Цыганский A.B., Чен Б.Б., Петров Ю.М. Дистанционный лазерный определитель влагообеспеченности орошаемого поля //Информ. листок.- Фрунзе: КиргизИНТИ. 1981. №52(2871). -4с.

186. Евсеенков Б.М., Петров Ю.М., Чен Б.Б. и др. Вопросы создания системы оперативного контроля и управления поливным режимом на орошаемых пастбищах с помощью лазерной техники //Экспресс-информация. -М.: ЦБНТИ. -1981. -Сер. 10. -Вып.1. С. 1-3.

187. Евсеенков Б.М., Петров Ю.М., Цыганский A.B., Чен Б.Б. Использование характеристик лазерного излучения в мелиорации //Экспресс-информация. -М.: ЦБНТИ. 1981. -Сер. 1. -Вып.6. - С.7-12.

188. Чен Б.Б., Петров Ю.М., Цыганский A.B. Лазерное зондирование и контроль влагообеспеченности орошаемого поля //Хлопководство. М.: Колос.-1981. -№9.

189. Чен Б.Б., Петров Ю.М., Цыганский A.B. Зависимость флуктуаций лазерного излучения от состояния приземного слоя //Тез. докл. VI Всес. симпозиума по распр. лазер, излучения в атм-ре. -Томск: 1981.

190. Чен Б.Б., Петров Ю.М., Цыганский A.B. Некоторые данные о связи флуктуаций интенсивности лазерного излучения с параметрами приземного слоя // Тез. докл. VI Всес. симпозиума по распр. лазер, излучения в атм-ре. -Томск: 1981.

191. Чен Б.Б., Петров Ю.М. Исследование прозрачности атмосферы в Киргизии /Материалы IV съезда ГО Кирг. ССР. Фрунзе: Илим. -1985.

192. Чен Б.Б., Петров Ю.М. Некоторые вопросы организации климатического мониторинга стратосферного аэрозоля в Киргизии /Материалы IV съезда ГО Кирг. ССР. Фрунзе: Илим. -1985. -С.77-79.

193. Арсеньян Т.И., Короленко П.В., Одинцов А.И. и др. Флуктуации лазерного излучения в атмосфере в свете новых данных о структуре турбулентности. МГУ. Препринт №20/1997. М.: 1997. -18с.

194. Чен Б.Б., Петров Ю.М., Коренфельд B.JT Моделирование термодинамических параметров тропо-стратосферы //Тез. докл. научно-тех. конф. КГУ. -Фрунзе. -1987.

195. Suev V.V., Marichev V.N., Khmelevtsov S.S., Chen B.B. Results of parallel lidar observations of stratospheric aerosol column over the western Siberia and northern Tyan Shan during 1989 //Proc. of the 15 JLRC. Part I. -Tomsk. -1990. -P.155.

196. Khmelevtsov S.S., Lyadgin V.A., Kaufman Yu.G., Chen B.B. Laser sensing on Stratospheric Aerosol over Teploklyuchenka and Alma-Ata //Proc. of the 5 Conference on Atmospheric Optics. -Tomsk. -1991. -P. 127.

197. Чен Б.Б., Козлов П.В. Трансформация стратосферного аэрозольного слоя над Центральной Азией по данным лазерногозондирования //Сб. науч. тр. Физика. Бишкек: Изд-во Славянского ун-та. -1998.-С. 81-88.

198. Лелевкин В.М., Чен Б.Б., Когай Г.А. Аэрозольное загрязнение атмосферы после крупных техногенных и природных катастроф //Сб. науч. тр. Физика. Бишкек: Изд-во Славянского ун-та. —1998. -С. 89-93.

199. Чен Б.Б., Козлов П.В. Температура средней стратосферы по результатам лазерного зондирования //Сб. науч. тр. Физика. Бишкек: Изд-во Славянского ун-та. -1998. -С. 94-102.

200. Чен Б.Б., Когай Г.А. Эмпирические исследования влияния вулканических извержений на региональный климат //Сб. науч. тр. Физика. -Бишкек: Изд-во Славянского ун-та. -1998. -С. 103-119.

201. Арсеньян Т.И., Лелевкин В.М., Чен Б.Б. Лидарный мониторинг стратосферного аэрозольного слоя над центрально-азиатским регионом /Физические проблемы экологии (Физическая экология). -М.: МГУ. -1999. -С.124.

202. Хмелевцов С.С., Чен Б.Б. Лидарный мониторинг аэрозоля и температуры средней атмосферы над центрально-азиатским регионом /Докл. Междунар. Семинара «Конверсионный потенциал Кыргызстана и проекты МНТЦ». 4.1. -Бишкек: 1998. -С. 217-238.

203. Чен Б.Б., Козлов П.В. Об автомодельной структуре временных колебаний стратосферного аэрозольного слоя над Центральной Азией //Сб. науч. тр. Физика. Вып.2. -Бишкек: Изд-во Славянского ун-та. 2000. -С.52-55.

204. Чен Б.Б., Лелевкин В.М. Стратосферный аэрозольный слой над Центральной Азией. Бишкек: Изд-во Славянского ун-та. - 2000. - 228 с.

205. Лелевкин В.М., Орозобаков Т.О., Чен Б.Б. Исследования стратосферного аэрозольного слоя над Центральной Азией лидарным методом // Вестник тех. Ун-та «Дастан». Вып.З. Бишкек: 2001. - С.8-21.